Методы контроля качества деформированных полуфабрикатов

24.01.2017

Дефекты деформированных полуфабрикатов, за исключением геометрических, делят на две группы в зависимости от того, являются ли они дефектами плавки и литья или возникают в процессе обработки давлением. Так, интерметаллические включения в слитке в процессе деформации могут вытянуться в виде волокон. Окисные включения и необнаруженные трещины могут вызвать несплошность. Неслитины являются причиной появления трещин на поверхности. Микропористость или крупнозернистая структура могут послужить причиной растрескивания или образования сетки волосовидных трещин. С другой стороны, образование трещин в процессе обработки давлением может быть результатом несоответствия режимов нагрева и скорости деформации, неудовлетворительных условий смазки Поверхностные дефекты могут появиться вследствие задиров, загрязнений и применения некачественного инструмента. Прессутяжины различного вида часто возникают в результате загрязнения контейнера, неправильного характера течения металла или неудачной конструкции инструмента.
Проверка химического состава деформированных полуфабрикатов применяется давно, но следует помнить, что химический метод определения «содержания растворившегося циркония» недостаточно точен в случае применения к полуфабрикатам в состоянии после горячей деформации и термообработки. В этом случае результаты могут быть несколько ниже за счет неполного растворения в кислоте мелких частиц циркония, диспергированного в процессе деформации или термообработки.
Ниже перечислены некоторые дефекты, которые характерны для деформированных полуфабрикатов.
Рябизна на поверхности прессованного полуфабриката является показателем слишком низкой скорости или слишком высокой температуры прессования. В некоторых случаях хорошие результаты дает применение матриц с увеличенной шириной калибрующего пояска. Рябизна — это дефект поверхности, при котором не наблюдается образование трещин.
Горячеломкость указывает на слишком высокую температуру нагрева слитка или завышенные скорости прессования, в результате чего происходит перегрев прессуемой заготовки.
Образование волосовидных трещин па поверхности листов и плит обычно указывает на крупнозернистую структуру слитка, слишком низкую температуру черновой прокатки либо па несоответствие режимов прокатки. Растрескивание поковок также свидетельствует о крупнозернистой структуре слитка или недостаточно высокой температуре обработки.
Поверхностные пятна могут появляться на листах за счет налипания металла на ватки. Прессованные полуфабрикаты также могут иметь пятна за счет налипания металла на поверхность матрицы.
Плены в прессованных полуфабрикатах из магниевых сплавов, содержащих цирконий, и горячие локальные трещины могут быть результатом загрязнения поверхности слитков алюминием (при прессовании из контейнера после алюминия). Лучше всего поэтому для прессования алюминия и магния применять разные контейнеры.
Окисные включения не опасны, если применяются слитки, показавшие удовлетворительные свойства при обычных методах контроля.
Дефекты прессования. Обычная прессутяжина, появляющаяся в результате неравномерного истечения металла в заднем торце слитка, удаляется отрезкой.
Прессованные полуфабрикаты, применяемые в ядерной технике, дополнительно исследуют травлением в кислоте макрообразцов, вырезанных с одинаковыми интервалами вдоль длины прутка. Такой вид контроля помогает обнаружить и другие дефекты прессования, связанные с обработкой в загрязненном контейнере или с неправильным характером течения металла через очко матрицы. Вообще можно считать, что турбулентный характер течения металла способствует образованию утяжнны, а прессование с применением смазки через плоскую матрицу — образованию периферийных дефектов прессования При помощи травления темплетов можно также обнаружить окисные и интерметаллические включения в прессованных полуфабрикатах.
Включения. В некоторых случаях применяют рентгеновский метод контроля деформированных полуфабрикатов для выявления избыточных циркониевых включений в виде строчек, например в кованых колесах шасси самолетов и в прутках, применяемых для ядерной техники.
Ультразвуковой контроль. Все прутки для ядерной техники подвергают иммерсионному ультразвуковому контролю; прибор откалиброван на определение дефектов определенной величины. Этот метод контроля позволяет выявлять окисные включения, интерметаллиды, все виды дефектов прессования, включая мельчайшие расслоения вблизи поверхности прутка которые только с большим трудом можно обнаружить путем травления.